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冰臼

冰臼

冰臼(jiù)是指第四纪冰川后期,冰川融水携带冰碎屑、岩屑物质,沿冰川裂隙自上向下以滴水穿石的方式,对下覆基岩进行强烈冲击和研磨,形成看似我国古代用于舂米的石臼。它是古冰川遗迹之一。

目录

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1 名字由来
2 发现历史
3 形成过程
4 形态特征
5 中国分布
6 冰臼群
7 壶穴
8 研究价值
  1. 8.1 环境
  2. 8.2 人类肤色

冰臼 - 名字由来

冰臼是古冰川作用和古冰川气候环境的直接产物和重要遗迹,是冰川融水携带冰碎屑、岩屑物质,沿冰川裂隙自上而下以滴水穿石的方式对下覆基岩进行强烈冲击和研磨所形成的石坑,因其形态很像古代舂米的石臼而得名“冰臼”。

冰臼 - 发现历史

“冰臼”景观
在中国,冰臼的首次发现是在20世纪70年代,被称为中国地质学界石破天惊的重大发现。尤其是中国东部中低山区山脊山峰上分布的大量冰臼,堪称“世界奇观”和“天下一绝”。

20世纪70年代也仅仅是在黄山、庐山和西藏等地有过零星的记录,世界上也仅有北欧、北美、南极等地有所发现,2010年延庆巨大石坑被称为我国地质学界石破天惊的重大发现。中国最初对冰臼的研究是源自于西方,而最初翻译的名称就是冰臼。


冰臼 - 形成过程

大小不一的冰臼

冰臼是冰川的直接产物。古代冰川融化后,大量冰川融水(包括0℃以下的压融水和0℃以上的冰川融水)沿着冰川裂缝向下流,强烈冲击、研磨冰川下的岩石而形成一个个孔穴。

由于冰川作用,在巨厚冰层覆盖的“封闭”和“半封闭”状态下,冰川溶化沿着冰川缝隙向下流动,在冰层的巨大压力下,呈“圆柱体水钻”方式,向下进行强烈冲击、游动和研磨而形成深坑,于是形成冰臼。

冰臼 - 形态特征

大小不一的冰臼

冰臼平面上多数呈圆形、近圆形、椭圆形和不规则的形状。有的象葫芦,有的象梅花,有的象瓜子。

一般冰臼口稍小,中下部较大,底多较平或呈锅底微凹。形体“似臼”、“似盘”、“似盆”、“似匙”等。也有酷似“漏斗”、“交椅”、“板壁”、“龙爪印”等。

其中较深的冰臼多呈口小、肚大和底平特征。口部上缘带有缺口(或开口),缺口有大有小,有深有浅。一般臼口宽约0.3~2米,深0.1~2米左右。最大的直径达10.5米,深4.5米;最小的只有几公分,似一般钮扣大小。

冰臼 - 中国分布

九龙洞冰臼

冰臼,以往在中国的黄山、庐山和西藏等地有过零星的记录,北欧、北美、南极等地也有一些报道。冰臼在中华大地上的大量发现是自1997年开始的,自高纬度区的北国到低纬度、低海拔的海南岛、广东等地,也有广泛分布。

福安市白云山省级风景名胜区

中国地质科学家在福安市白云山省级风景名胜区发现史上罕见的千古冰臼奇观,具体在福建福安穆云乡与晓阳镇交接处。 这些石臼分布在白云山占溪下游长达数千米的河床上,酷似“漏斗”、“交椅”、“板壁”、“龙爪印”是古冰川运动存在的有力证据,由此可推断在距今大约二百万至三百万年前的第四纪早期,福安曾为冰川所覆盖。

在福安市白云山占溪下游长达数千米的河床和峡谷间,分布着上千个奇形怪状的石臼,它们或缸状、或碗状、或盆状、或壶形、或柱状,犹如一个现代派雕塑的艺术大观园。中国地质科学家判断石臼应为冰臼奇观。中国地质科学院研究员韩同林教授和陈尚平教授考察了冰臼,他们认为,白云山古冰川遗迹资源集中、规模巨大,是目前冰川、冰臼考察发现史上绝无仅有的,完全具备申报国家级,乃至世界级冰川遗迹地质公园的条件。

江西遂川高山

江西遂川高山发现“冰臼”景观

2010年6月6日,江西省遂川县戴家埔乡阡陌村高山“冰臼”景观,景色独特,蔚为壮观。

遂川县“冰臼”景观位于阡陌村海拔1200多米的两山峡谷间,长约300米,宽约20米,上平下陡,有大小“冰臼”上百个,形态各异,自然圆弧,中间有大小2个“冰臼”,大的称“仙女玉池”,小的叫“宫女浴盆”。据悉,每逢雨季时,山溪直下,“冰臼”景观,又形成大大小小的瀑布群,景象万千。

九龙洞冰臼

这些冰臼群主要分布于白云山九龙洞景区及金钟山龙亭溪峡谷景区,大多位于溪段河谷。由于山势险峻、悬崖峭壁众多,呈原生态状态,可进入性差。在当地村民的引领下,搬来六七米长的梯子,循着当年樵夫进山砍柴的崎岖小道,专家们摸爬滚打,踏上了从蟾溪到九龙洞、长达6公里的冰川遗迹考察之旅。

江西靖安冰臼

冰臼
靖安冰臼位于靖安县中源乡境内,一条延绵5公里长的古河道上分布500多个“冰臼”。如此数量之多、规模之大的“冰臼群”实属罕见。当地有关部门通过比对相关资料后认为,该“冰臼”符合资料记载的冰臼特征,推测是两三百万年前冰川运动遗迹。

“冰臼群”在中源乡港口村一个重山环绕的小河谷。据考察人员介绍,从现场看,“冰臼”大多呈口小底大特征,臼体的平面一般为圆形、椭圆形、匙形和不规则半圆形。最大冰臼直径近3米,最小冰臼直径也有十多厘米,平缓宽敞的基岩冰床磨蚀现象。

当地村民把这些分布在河床上的石臼叫做“石窝”。这里一贯有石窝瀑布群的说法,据称,以前只有枯水期才能发现,因上游建了电站,河里大块的花岗岩裸露出来,人们才能看见这么奇特壮美、更多更集中的“石窝”群。

北京冰臼
北京延庆冰臼

2010年10月,北京延庆县大庄科乡,昌(平)赤(城)公路边的白龙潭,发现一处冰臼,位于北纬40度24分51.42秒,东经116度14分38.22秒,海拔477米,最大宽口竟有20米,最深处也有18米,全部由坚硬的花岗岩组成。

这个巨型的深潭是距今二三百万年前冰川时期的“冰臼”,而且是我国目前已发现的数以万计的冰臼中,保存最完好、规模最大、最为壮观和完美的冰臼。经过鉴定证实,这还是世界上目前发现的最大冰臼之一,堪称冰臼王国中的极品。

冰臼中的小山
这个巨型冰臼足以证明,古时候的延庆和北京地区,就像现在的南极和格陵兰冰盖一样,白茫茫连成一片被冰雪覆盖,冰层厚度最少在千米以上,温度大约在-15℃以下。韩同林分析说,从冰川气候全球性变化的特征,以及低纬度、低海拔地区的冰川发育情况来看,只有全球最大冰川发育时期才有可能到达延庆和北京地区,因此白龙潭巨型冰臼大约形成于距今二三百万年前的第四纪早期。

白龙潭冰臼的发现,具有极高的科学价值和学术意义,不但有利于研究古气候、古环境,更对现代气候和环境的分析、预测提供了重要依据。从大规模的冰川消融到现在的全球变暖,其间经历的变化幅度相当大。由此可见,当前全球频频出现的极端天气也不足为奇了。我们要有思想准备,未来还可能会面临千年不遇的极端气候。

冰臼 - 冰臼群

大青山冰臼群位于内蒙古克什克腾旗新井乡关东车村北,距赤峰中心城区220公里,距经绷镇30公里左右,在大青山海拔1500多米的山顶上方圆约2平方公里的范围内,有大小冰臼1000余个,数量之多,规模之大实属世界罕见,称世界上最大的冰臼群。其平面上多数呈圆形、近圆形、椭圆形和不规则的形状。

有的象葫芦,有的象梅花,有的象瓜子。一般冰臼口稍小,中下部较大,底多较平或呈锅底微凹。形体“似臼”、“似盘”、“似盆”、“似匙”等,可以说应有尽有。其中较深的冰臼多呈口小、肚大和底平特征。口部上缘带有缺口(或开口),缺口有大有小,有深有浅。一般臼口宽约0.3~2米,深0.1~2米左右。最大的直径达10.5米,深4.5米;最小的只有几公分,似一般钮扣大小。

有的冰臼光洁如洗,无任何残留物和充填物,但很多冰臼中,都填满风尘黄土物质,已长满花、草或乔木、灌木,形成大小不同的“天然盆景”,置于坚硬平坦的花岗岩山脊上,十分壮观,给人极大的神奇感和奥秘感。当地人很早就给这里起了"九缸十八锅"的名称,地质界权威人士说:“大青山第四纪冰川遗迹是我国目前发现的数量最多、分布最广、海拔最高、形态各异、保存完好、特征十分明显的古冰川遗迹”。

其中有一处非常奇特的“姊妹臼”。冰臼直径多为I~3米,大者可达10多米,深度大多在0.5~l.5米。周围山上还有石冰川、石林、角峰、石河、刃脊等冰川地貌伴生。1998年这里被开发成冰臼公园。拾阶而上有如登泰山之情趣,达峰巅更似驾云到仙境。

学术界目前对这种天然锅穴的成因还在进一步探讨中,有以中国地质科学院韩同林教授为代表的“冰川成因”说,有以北大一些学者为代表的“风化成因”说,还有冰川、风化双成因说等。探讨其成因,目的是为探讨地球气候、环境的演化,有利于预测和应对未来的气候变化。因此,大青山冰臼群具有较高的观赏和科研、科普价值。这里现已成为克什克腾世界地质公园的组成部分。

冰臼 - 壶穴

冰臼与壶穴相似。“壶穴”是普通岩石河床被水流冲磨而成的深穴。它分布在石质河床基岩节理交汇点或破碎处,水流使之成为洼坑;洼坑里砾石在流水的带动下旋转,撞凿,磨蚀坑壁,使洼坑不断扩大加深,形成深宽数十厘米至数米的深穴,称为壶穴或瓯穴。 无论冰臼还是壶穴都有可能在坚硬的基岩上形成,两者的形态及沉积物也很相似。

冰臼 - 研究价值

环境

小小的冰臼中蕴含着超强的信息,不但透露出全球气候演化的起点,还显示了生物适者生存与人类进化的原动力。从冰臼的形成,不难推断出距今二三百万年前的大冰盖时期,全球变冷,冰川覆盖。那时候的地球就像一个大雪球,突如其来的寒冷迫使人类必须寻找适合的环境迁移,而辗转到不同地域的人类,为适应环境变化,而不断发生改变,其中肤色就是一个重要特征。

人类肤色

肤色是人类自身的保护色。当时,一部分古人类从冰川覆盖的山地迁移到平原,开始了在黄土地里的生活,于是在东亚尤其是中国华北地区形成了“黄土发育区”,古人类为适应滚滚黄沙和狩猎条件,逐渐产生了黄色的保护肤色;在北欧,由于南临地中海,古人类退无可退之时,只有努力适应极度严寒的“白色世界”,而冰雪的强烈辐射则使古人类肤色白化“成为白色肤色人种的原生类”。

在全球变冷之前,人类的肤色应该都是黑色。在中非,虽气温大大降低,但仍属于热带雨林发育区,昏暗的热带雨林中黑暗的环境使古人类保持了原本的黑色皮肤。由此可见,研究冰臼,对探索人类肤色的形成,具有极高的科研价值。

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